Karaoke. Прежде чем приступить к рассмотрению karaoke, необходимо дать небольшое пояснение, почему karaoke был отнесен к частотным преобразованиям. Действительно, karaoke не в полной мере относится к звуковым эффектам в привычном понимании - он не придает звуку никаких особенностей и никак не облагораживает его. Это даже не совсем эффект, - это больше специфический механизм. Однако этот механизм действительно относится к группе эффектов, основанных на частотных и амплитудных преобразованиях. Итак, karaoke - это механизм удаления из песни вокала исполнителя, для получения т.н. "минусовки" - "-1". Эта "минусовка" в дальнейшем может использоваться как фонограмма при собственном пении. Рассмотрим принцип работы этого механизма. Обычно голос исполнителя находится посредине стерео панорамы. В таком случае удалить голос исполнителя можно путем вычитания одного канала из другого. Следует учитывать, что если голос исполнителя находится не посредине стерео панорамы, то перед вычитанием необходимо сначала уравнять амплитуды сигналов левого и правого каналов. Возможен также вариант, когда в обрабатываемой песне присутствуют голоса нескольких исполнителей. В этом случае удаление голосов производится путем фильтрации соответствующих частот. Однако в любом случае, каким бы способом не производилось удаление голоса (голосов), качество полученной фонограммы всегда будет ощутимо хуже качества звучания оригинала.
Использование эффекта реверберации в профессиональных приложениях
В этой статье, предназначенной, в основном, для начинающих музыкантов, мы рассмотрим все аспекты самого популярного эффекта в процессе создания музыки.
Начиная с азов теории реверберации, перейдем к краткой истории её использования до цифровой эры, рассмотрим, какие бывают ревербераторы, далее перейдем к исследованию типов и регулируемых параметров реверберации и, наконец, закончим на практических советах по её применению.
Сущность эффекта реверберации
Реверберация сопровождает любой звук, возникший в естественной акустической среде. Возникает она при отражении звуковой волны от каких-либо препятствий и ее возврата в точку прослушивания. Поэтому, в восприятии акустического звука присутствует его прямой источник и многочисленные отражения от ближайших поверхностей — преград. Графически это можно представить следующим образом: пусть в неком помещении (1) имеется источник сигнала (2) и слушатель (3).
При подаче короткого звукового импульса в точке прослушивания будет наблюдаться приблизительно следующая картина:
Первым приходит прямой сигнал от источника звука, имеющий наибольшую интенсивность. Вслед за ним приходят ранние или первичные отражения от стен, пола, потолка, имеющие меньшую интенсивность, величина которой зависит и от пройденного расстояния и от поглощающих свойств материалов поверхностей. Далее подходят вторичные и многочисленные последующие отражения с быстро уменьшающейся интенсивностью. В реальной ситуации звуковые импульсы обычно имеют протяженность большую, чем время прихода первых отражений, поэтому реверберация накладывается на исходный звук в процессе его звучания.
Часто к ранним отражениям причисляют вторичные приходящие отзвуки, отстающие от исходного прямого сигнала не более чем на 60 мс.
Эффект реверберации проявляется в более сочном гулком объемном звучании, обычно более приятном для восприятия, чем исходный «сухой» звук.
В аудиозаписи реверберация придает чувство глубины пространства. Источник звуков с более выраженным эффектом реверберации субъективно ощущается расположенным в отдалении от слушателя.
Реверберация воспринимается слитно, если промежутки между отраженными сигналами менее 100 мс. При увеличении интервала между приходящими звуками свыше 100 мс субъективное восприятие человека отмечает уже раздельное эхо.
Чем больше размеры помещения и меньше поглощающая способность поверхностей, тем больше длительность реверберации. Под временем реверберации понимают длительность затухания сигнала на 60 дБ от первоначального значения.
По времени реверберации и ее глубине в естественной звуковой среде можно оценить размеры помещения и его акустические свойства. Звук голоса на сцене концертного зала, в пустой комнате, в комнате с множеством мягких вещей заметно отличается по воспринимаемому тембру.
В процессе естественной реверберации меняется частотный спектр звука. Высокие частоты затухают быстрее, чем низкие, поэтому тембр отраженного звука в сравнении с оригиналом имеет более мягкий, приглушенный характер. Величина потери высокочастотных составляющих спектра зависит от расстояния, пройденного акустической волной, и от свойств материалов отражающих поверхностей.
История искусственной реверберации
Наиболее естественный и качественный способ передать в записи реверберацию — осуществить запись в хорошем концертном зале. Очевидно, что этот способ доступен далеко не всем и не во всех случаях, поэтому потребность в имитации реверберации родила еще до цифровой электронной эпохи несколько полуакустических, полумеханических приемов ее получения.
Первой для имитации реверберации появилась эхо-камера (chamber). Это небольшое помещение, в котором находилась звуковоспроизводящая система и микрофон для записи звука. Для усиления эффекта стены помещения были покрыты рядами звукоотражающих тарелок или другими похожими материалами. Меняя положение громкоговорителя и микрофона можно было получить небольшие вариации в записанном звуке.
Относительно популярный метод имитации реверберации был реализован на больших подвешенных с
напряжением металлических пластинах (plate) с прикрепленными к ним электромагнитными преобразователями. С помощью демпфирования пластины можно было управлять временем ее колебаний. Вибрации пластины имитировали настоящую реверберацию весьма условно, но тем не менее симуляция такого способа нашла воплощение во всех современных цифровых ревербераторах.
Более низкокачественной вариацией этого способа была пружинная (spring) реверберация, использовавшаяся раньше в гитарных усилителях. На одном конце пружины стоял электромагнитный преобразователь, приводивший пружину в колебания, а на другом звукосниматель, воспринимавший все ее полезные и паразитные колебания.
Цифровые ревербераторы
Все современные цифровые устройства получения реверберации можно условно разделить на несколько типов в зависимости от технологии, качества и области применения.
Самую простую и непритязательную группу составляют устройства реверберации, применяемые в мультимедийных звуковых картах типа Diamond Monster MX300 на чипе Vortex2 или простеньких электронных «самоиграйках» от Casio и Yamaha. Обычно, в данном случае, можно управлять лишь глубиной эффекта, другие управляемые параметры отсутствуют.
Профессиональные и полупрофессиональные звуковые карты, музыкальные инструменты и звуковые модули, как правило, имеют на борту неплохие процессоры эффектов, в которых можно выбирать тип реверберации и управлять ее параметрами. Кроме общих системных эффектов (реверберации, хоруса), имеется по крайней мере ещё один назначаемый блок эффектов, для которого среди прочих эффектов всегда найдется парочка-троечка дополнительных типов реверберации.
Считается, что наибольшим качеством и гибкостью обладают отдельные модульные процессоры эффектов. Среди них есть хорошие универсальные, для которых реверберация — один из множества доступных эффектов (Boss VF-1, Zoom RFX1000), и специализированные студийные ревербераторы (Sony DRE-S77, Yamaha REV500).
В последнее время широкое распространение получили чисто программные имитаторы эффектов. Реверберацией реального времени обладают программные сэмплеры и синтезаторы. В отличие от аппаратных аналогов, которые работают в любых условиях, при использовании софтовых эффектов стоит помнить об ограниченных ресурсах (мощности) компьютера.
Чрезвычайной гибкостью и хорошим качеством отличаются имитаторы, работающие не в режиме реального времени. Например, в популярном аудиоредакторе Cool Edit Pro можно обнаружить ревербератор, моделирующий всевозможные помещения с кучей сопутствующих настроек:
